Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние удобрений на окультуривание выработанных торфяных месторождений с различной мощностью остаточного слоя торфа

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние удобрений на окультуривание выработанных торфяных месторождений с различной мощностью остаточного слоя торфа"

ЗМВДЮЕ РЕШОШШЕ ОТДЕЛЕНИЕ ВАСХШЛ

БЕЛОРУССКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧЮ-ИССЛВДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ И АГРОХИМИИ

На правах рукописи СТЕЛЬМАХ МИХАИЛ МИХАЙЛОВИЧ

В ЛИШЕ УДОБРЕНИЙ - НА ОКУЛЬТУРИВАНИЕ ВЫРАБОТАННЫХ ТОРФЯНЫХ МЕСТОНЩЕНИЯ С РАЗЛИЧНОЙ МОЩНОСТЬЮ ОСТАТОЧГОГО СЯЗЯ ТОРФА

06.01.04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата оельсксхсзяйотвелных наук -

Минск - 1991

Работа выполнена в Белорусском научно-исследовательском институте мелиорации и водного хозяйства.

Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Леуто И.Э.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наун, профессор Синицын Н.В, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Кас'ьянчик С.А.

Ведущее учреждение — Институт проблем использования природных ресурсов и экологии АН БССР

Защита состоится^АПРЕЛЯ 1991 года в % часов на заседании специализированного совета Д 122.21.01 при Белорусском научно-исследовательском инсгатуге почвоведения и агрохимии (220108, г. Минск, ул. Казинца, 62, зал заседаний).

С диссертацией можно ознакомиться б библиотеке института (г. Минск, ул. Казинца, 62).

Автореферат разослш! 2.0 МЬРТА 1991 года.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат сельскохозяйственных наук

Л.М.Стефаныоша

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы обусловливается, с одной стороны,ежегодным расширением площадей выработанных торфяных месторождений, а с другой - недостаточной изученность?) многих вопросов, связанных с их освоением и высокопродуктивным использованием в сельском хозяйстве. Площадь выработанных торфяников в Белоруссии превышает 300 тыс, га, которые характеризуются, как правило, низким эффективным плодородием.

К настоящему времени в стране уже накоплен определенный опыт окультуривания к рационального использования таких почв (Алексеева Ю.С., Бойко А.Т., Богомазова Л.Л., Вертоградская H.A., Емельянова И.М., Зверков D.B., Леуто Н.Э., Малышев Ф.А., Мееровский A.C., Смеловский В.Е., Стрелков В.Г., Тишкович A.B., Трутнев А.Г., Ши-ман JI.A. и др.). Вместе с тем требуют дальнейшей разработки приемы окультуривания и эффективного использования торфяных месторождений давней выработки с различной мощностью остаточного слоя тор-ра и нарушенных при строительстве мелиоративных систем, чему и по-звящена представленная к защите диссертационная работа.

Цель и задачи исследований. Главной целью исследований была разработка приемов окультуривания выработанных торфяных месторождений давней выработки с различной мощностью остаточного слоя тор-la, а также торфовыработок, нарушенных при строительстве мелиоративных систем, с высокоэффективным использованием их под луговые угодья. Для ее выполнения были поставлены следующие задачи:

Г. Изучить особенности водного режима и биологической актив-тости выработанных торфяников с различной мощностью остаточного :лоя торфа, а также пескованных торфовыработок.

2. Исследовать влияние различных систем удобрений на свойства i плодородие почвы и выявить наиболее эффективные из них.

3. Установить роль предварительных культур и их звеньев в почтении продуктивности рекультивируемых земель и создаваемых на шх луговых угодий.

4. Дать агроэкономическуп оценку изучаемым приемам окультури-|ания выработанных торфяных месторождений. ,

Научная новизна. В результате проведенных экспериментальных [сследований впервые а конкретных почвенно-климатячески:< условиях SCCP выявлены закономерности изменений водного релиза, био.югичо-:коЙ активности и продуктивности тор^зуалечи с различной мо'дностьо ¡статочного слоя торфа, а ките песткованннх Уста-

новлена эффективность различных звеньев предварительных культур и их роль в повышении продуктивности следующих аа ними многолетних трав. Определены наиболее агроэкономически эффективные приемы о ку л ь тур;: Бани ят о рфо выработок.

Практическая ценность работу. Экспериментально обоснована возможность высокопродуктивного йе-вдльзо^ашя торфяных месторождений давней выработки с различной мощностью остаточного сдоя торфа, а также Торфо выработок, нарушенных при строительстве мелиоративных систем, под л^овые у|Ч)Дья. Установлена взаимосвязь между продуктивность» этих земель и мощность» остаточного слоя торфа. Выявлена наиболее эффективная система удобрений для торфовыработок с различной мощностью остаточного слоя торфа. Определены применительно к конкретнш лочвенным условиям состав наиболее продуктивных предварительны? культур и оптимальные сроки их возделывания.

Защищаемые положения:

•I, Обоснование технологии окультуривания и высокопродуктивного использования выработанных торфяных месторождений давней выработки с различной мощностью остаточного слоя'торфа и нарушенных при строительстве мелиоративных систем под луговые угодья.

2. Необходимость в период окультуривания торфовыработок перед залулением возделывания в течение двух, лет предварительных культур: горохо-овсяная смесь-картофель или люпин-картофель..

3. Система удобрений предварительных »ультур и многолетних трав, обеспечивающая про.цуктивностьрекультивируемых земель до 6570 ц/га к.ед. растениеводческой продукции и повышение плодородия остаточного слоя торфа до уровня среднеокультуренных пачв.

Апробация. Основные' положения диссертационной работы доложены на научной конфереедии "Актуальные" проблемы охраны, рационального использования и воспроизводства природных условий" (БГУ, Минск, 1984 г.); на научно-производственной конференции "Мелиорация и сельскохозяйственное использование осушенных почв" (ВНИШЗ, Калинин, ШЙ р.). Результаты исследований ежегодно докладывались на Ученом Совете ЕелШШиВХ, перед.руководящими работниками сельского хозяйства Борисовского района и специалистами совхоза "За-мокье".'-'' ■

Реализация работы. Материалы исследований использовались при разработке "Технологии освоения и сельскохозяйственного использования выработанных торфяных месторождений и земель, нарушенных добычей нерудных ископаемых" (Мн.: Ургдеай, 1988), утвераденной НТС

Госагропрсма БССР (протокол /f 2 от 27 июня и 1.7 октября 1986 Г.) и рекомендованной к внедрения,а также при подготовке работы "Индустриальные технологии на мелиорированных землях и (Мн.:"Урац--жай", 1987 г.).

Полученные результаты внедряется в совхозе "Замошье" Борисовского района Минской области на площади 400 га, экономический эфЬект в 1987 г. составил 128,6 руб с гектара* а такие в хозяйствах Чашникекого,Толочинскаго и Полоцкого районов Витебской области. .

Публикация. Основные результаты-исследований опубликованы в одиннадцати научных работах.

Объем работа. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству, списка использованной литературы (250 наименований, из них 15 иностранных). Общий объем работы 5страниц. Работа содержит 8таблиц , приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава I. Аналитический обзор.

В главе дается анализ имеющимся литературным сведениям по различным аспектам разработки проблемы повышения эффективности использования выработанных торфяных месторождений. Анализируется эффективность применения известных приемов окультуривания торфо-.выработок в условиях БССР..

Глава 2. Объекты и методика исследований-Полевые опыты проводились на пойменпо-притеррасном выработанном в 1968 г. торфяном массиве "Цна" (совхоз "Замошье" Борисовского района Минской области). Мощность остаточного слоя торфа,представленного в основном древесными видами с примесью мхов, тростника й вахты, колеблется в пределах 0-65 см, степень разложения -35-45/5, зольность - 22-5G/Í. Подстила-ощей минеральной породой является рыхлый песок с незначительной примесь-о-глинистых частиц. Показатели агрохимических свойств,почв приведены в табл. Т. '•

Метеорологические условия в годы проведения исследований складывались по-ралному (г й.цро термические коэффициенты соответственно равны: 1Э82 г. -.1,7; 1903 г. - 1,2; Í9U4 г. -1,0; 1085 р. - 13; 1906 г. - 1,6 и 1987 г. - 1,2). Из числа анялизируемгх лет вегетационный период I9Í32 г. мояно отнести t изб"точно вла-кному, я ГЛ'З и 1987 гг. - слабозасушивлму. Темпер?турный реки?! бочео благоприятно складывался для многолетних траз v. менее - для однолетних культур, которые подвергались воздействие летних ядоррмко*.

Таблица I

Агрохимическая характеристика почв в слое 0-25 см

Показатель

Мощность остаточного слоя торфа

Г-!-Г

0-10 см f 10-ЗСсм! ЗО-бОсм! 40-15 см

I I 1

4Ö-45 см+насып-ной минеральный грунт 10-23 см

pH (KCl) 6,40 5,98 5,84 5,93 6,80

Гидролитическая кислотность 0,54 6,06 27,9 27,9 0,46

Сумма поглощенных оснований 19,-7 31,08 165,96 132,4 27,7

Подвижные формы, мг/100 г Р205 11,6 10,4 14,5 14,2 15,5

к20 3,3 1,7 5,0 4,9 ■2,3

Исследования проводились в условиях двух полевых опытов:

Г. На участке с различной мощностью остаточного слоя торфа: а) 0-10 см; б) 10-30 см и в) 30-60 см (схемы опыта приведены в

табл. 2).

Изучались два эвена севооборота:

1. Лапин (19Й2 г.) - ячмень (1983 г.) - многолетние травы (I984-1987 гг.).

2. Горохо-овсяная смесь (1982 г.) - картофель (1983 г.) -многолетше травы (1984-1987 гг.).

Навоз вносили под однолетние культуры в 1982 г. и 1Э83 г., зеленую массу люпина - осенью 1982 г. Заделывали их тяжелыми диско выми боронами в 3 следа.

П. На участке с нарушенным при строительстве мелиоративной системы остаточным слоем торфа мощностью 40-45 см и насыпным минеральным грунтом - 18-23 см.

I. Контроль (без удобрений);

2• И50-150Р150К240 " Ф0»!

3. Фон + навоз 60 т/га.

Опыт заложили на двух участках: I) без насыпного и 2) с насыпным минеральным грунтом. На первом участке удобрения заделывали в почву дискованием на глубину 12-15 см, на втором - двумя способами: I) дискованием и 2) вспашкой на глубину 23-25 см, под которую вносили только навоз, и дискованием.

Исследования проводили со следующими звеньями культур:

1. Многолетние трави (1982-1987 гг.);

2. Картофель (1982 г.) - многолетние травы (1983-1987 гг.);

3. Люпин (1982 г.) - картофель (1983 г.) - многолетние травы (1984-19(37 гг.);

4. Горохо-овсяная смесь (1982 г.) - кукуруза + подсолнечник (1933 г.) - картофель (1984 г.) - многолетние травы(1985-1987 гг.),

Повторность опытов четырехкратная. Общая площадь делянки 64 м^, учетная 50 м2. Норма азотных удобрений под лппин, горохо-овеяную смесь и многолетние травы I г.п. составляла 50, лчмень -70, картофель, кукуруз о-поде ол не чнуга смесь и многолетние травы 26 г.л. - 150 кг/га д.в. Фосфорные и калийные удобрения под все культуры вносили в норме по 150 и 240 кг/га д.в. Перед закладкой опытов на торфянике вносили 25 кг/га медного купороса.

Из показателей, характеризующих водно-физические свойства выработанных торфяников , определяли удельную массу и плотность сложения почвы в образцах с ненарушенным строением, полцуга влагоем-кость методом заливных площадок; зольность, ботанический состав и степень разложения торфа. Общие агрохимические анализы почв проведены по общепринятой методике (1975 г.). Биологическую активность почеы-по нитрифицирующей и аммонифицирующей способности (по Крав-кову) и целлюлозоразрушаюцей способности (по Мишустину,Петровой).

В растительных образцах анализировали: общий азот по методу Къельдаля, белковый азот по Варштейну, сырую клетчатку по Генне-бергу и Штоману, сырую золу - сухим озолением, сырой жир - по обезжиренному остатку, Р и К в одной навеске посла мокрого оаоле-ния серной кислотой.

Учет урожая проводили сплошным методом со всей учетной площади делянки с последующим пересчетом на абсолютно сухое вещество, а математическую обработку полученных результатов - дисперсионным методом (по Доспехову).

Экономическая эффективность рассчитана согласно существующим методическим указаниям ■ по утвержденным нормам, расценкам и государственным закупочшли ценам на продукцию.

Глава 3. Влияние органических и минеральных удобрений на

плодородие остаточного слоя торфа разной мощности . и продуктивность сельскохозяйственных культур

Установлено, что на формирование полного режима на опытных участках в первую очередь оказывает влияние мо:цность остаточного .

слоя торфа. На участке с мощностью остаточного слоя 30-60 см оптимальные показатели влажности почвы были в течение всего вегетационного периода, с мощностью 10-30 см - в первой его половине и с 0-10 см - лишь в начальный период роста растений.

Интенсивность жизнедеятельности микроорганизмов зависит от многих факторов. Важная роль, как показали наши исследования, принадлежит уровню минерального питания и мощности остаточного слоя торфа, а также характеру его использования. Так, количество микроорганизмов, особенно нитрифицирующих, оказалось значительно выше в вариантах с мощностью остаточного слоя торфа 10-30 см и ЗО-бОсн и более высоким уровнем минерального питания. Наиболее активно в 2-3 раза микроорганизмы развивались на участках, занятых звеном севооборота "гор^хо-овее-картофель-многолетние травы 1-4 г.п.".

Выявлена зависимость азотного режима почвы от мощности остаточного слоя торфа, вида возделываемой культуры и системы удобрения

В первый год окультуривания на участке с мощностью торфа до 10 см по горохо-овсяной смеси наиболее высокое содержание аммиачного азота 4-6 иг/кг сухой почвы наблюдалось в варианте с применением органо-минерал^ной системы удобрений. С увеличением мощности остаточного слоя торфа до 10-30 см и 30-60 см отмечено возрастание его до 9-15 мг.

На второй год окультуривания под картофелем количество нитратного азота оказалось несколько выше, чем под ячменем. В последующие годы при возделивакт многолетних трав.азотный режим зависел в основном от мощности торфяного слоя. Так, под травами 3 года на участке с мощностью остаточного слоя торфа 0-10 см запасы минерального азота составляли 7-П мг, 10-30 см - 17-22 мг и 30-60 см - 20-26 мг/кг сухой почвы. Соответственно была выше и нитрифицирующая способность.

В процессе окультуривания торфовыработок при внесении минеральных и органо-минеральлых удобрений в течение'5 лет во всех опытах происходило Подкисление почвенной среды (табл. 2).

Наблюдается четкая тенденция к накоплению гшч'атедьных веществ в почзе по всем изучаемый вариантам опыта от первого до пятого годов исследований. Внесение полного минерального удобрения на участке с остаточным слоем торфа 0-10 см, 10-30 см и 30-60 см обеспечило увеличение содержания подвижных форм фосфора в почве (мгЛСОг; в Среднем по изучаемым звеньям культур соответственно в 1,0; 2,8

Таблица 2

Влияние приемов окультуривания на изменение показателей агрохимических свойств

почвы в слое 0-25 см

!лапин-ячмень-многол.травы 1-Згг.

Зарианг опыта

рН (в КС1)

мг/ЮО г почвы

РоОс

,0

горохо-овес-картофель-многол.травы __1-3 гг._

рН (в КС1)

! мг/ЮО г почвы

р2°5

«2°

11982г) 1986^ 1982£'|1986г-| 1982г.) 198641982г. у 1986г.| 1982г.) 1Э86г.| 1982г.) 1986г.

Модность остаточного с :лоя торфа 0-Ю см

Без удобрений 6,3 6,2 12,4 16,2 2,1 3,7 6.3 6,2 12,5 14,1 2,3 3,9

^О-ХоО^бО^О-«0" 6,3 6,2 17,9 32,4 4,1 8,4 6,2 6,4 18,8 27,7 2,9 8,1

•Зон + назоз сО т/га 6,4 6,0 22,7 38,4 7,6 7,8 6,4 6,3 23,2 31,9 9,2 9,2

5он + навоз,120 т/га 6,2 6,0 22,1 40,0 10,1 13,0 6,3 6,3 23,6 35,5 8,5 13,2

Зон+з/м лчпина 20 т/га 6,1 6,0 26,0 '36,4 4,7 10,8 6,3 6,3 19,8 32,8 3,3 6,9

Мощность остаточного слоя тс |рфа 10-30 см

Без удобрений 6.3 6,1 15,0 16,6 5,0 6,8 5,8 5,8 16,9 17,0 5,0 8,2

?15СК240 6,0 5,6 23,9 53,0 6,3 32,7 5,8 5,6 29,7 61,4 14,0 31,8

}?5С-150Р150К240-ФОН 5,9 5,6 25,9 64,8 6,3 13,2 5,6 5,6 31,3 60,2 12,2 11,2

'Гон + нагоз £С т/га 6,0 5,6 35,8 70,5 20,5 20,3 5,8 5,6 41,3 67,3 19,0 10,6

Зон + з/м д:спина 20 т/га5,9 ■ 5,6 28,3 56,8 5,8 16,6 5,8 5,6 33,3 62,5 13,0 10,6

Мопность остаточного слоя торфа 30-60 см

Еез удзбрени^. РЦ.0К240 5,6 5,5 12,0 12,8 5,2 7,0 5,7 5,6 11,2 11,4 4,8 5,0

5,6 5,5 20,0 60,2 12,8 52,5 5,6 5,5 29,6 71,5 19,3 56,5

и25->'5-р7^120 5,6 5,4 20,3 60,3 10,5 36,5 О 5,5 34,4 63,4' 19,0 18,8

5,6 5,3 18,1 33,3 14,0 14,3 5,5 5,5 22,5 37,7 19,0 13,0

+ навоз 60 т/га 5,6 5,6 35,2 67,5 20,0 36,5 5,5 5,4 36,0 62,8 24,5 24,0

и 3,8 раза и калия - в 2,5; 2,4 и 4,7 раза. Ще выше эффективность органо-минеральной системы удобрений. С другой стороны, с увеличением мощности остаточного слоя торфа с 0-10 см до 30-60 см запасы подвижных форм фосфора возросли в 1,6 и калия в 3,0 раза.

Анализ результатов исследований показывает, что продуктивность выработанных торфяных месторождений находится в прямой зависимости от применяемой системы удобрений, состава предварительных культур и мощности остаточного слоя торфа (табл, 3). Так, применение полной минеральной системы удобрений в звене культур "горахо-овес-кар-тофель-многолетше травы" на участке с остаточным слоем торфа 0-10 см повысило (в среднем за б лет) выход сухой массы, по сравнению с контролем, на 66,5 ц/га, или в 9,2 раза; 10-30 см - соответственно на 70,9 ц/га, лг;г, з 9,6 раза,и 30-60 см - на 73,8 ц/га, или в 12 раз. Органо-милерьльная система удобрений обеспечила дополнительный прирост сухого вещества (в зависимости от мощности остаточного слоя торфа) в количестве 6-11 ц/га. Внесение полного минерального удобрения по сравнению с фосфорно-калийным на участках с остаточным слоем торфа 10-30 и 30-60 см обеспечило прирост продукции сухого вещества (в среднем за 6 лет) 27-35 ц/га,' или 67-76%. Заделка в почву 20 т/га зеленой массы однолетнего люпина способствовала повышению урожайности ячменя и многолетних трав (в среднем за два года) на участке с остаточным слоем торфа 0-Ю см на 10,4 ц к.ед.;

10-30 см - на 7,9 ц к.ед., или соответственно 36,2 и 21,4$, по сравнению с одним только полным минеральным удобрением.

Наибольший выход продукции в виде сухого вещества и кормовых единиц обеспечило звено предварительных культур,включающее горохо-овсяну» смесь и картофель; соответственно (в зависимости от мощности остаточного слоя торфа, но при одинаковой системе удобрений) 64-78 и 63-72 ц/га,что на 5-9 и 12-17 ц/га,или 7-16 и 20-37$,выше, чем по звену "люпин-ячмень". Это звено способствовало и более высокому выходу сухого вещества многолетних трав: на 9-14 ц/га, или

11-23%.

Максимальный выход продукции многолетних трав по изучаемым звеньям предварительных культур получен на участке с остаточным слоем 30-60 см.Прибавка урожая сухого вещества по отношению к варианту с остаточным слоем 0-10 см (при одинаковой системе удобрений) составила 18-23 ц/га, или 23-28,1,а в среднем за 6 лет исследований - 8-20 ц/га, или Ю-ЗЗА

Таблица 3

Влияние удобрении на урожайность основной продукции сельскохозяйственных культур на выработанном торфянике,ц/га

¡Люпин, ! Надень,'Многолетние трапы,сухоеШалученз на !тод?п. нодлг. i ирщ°стпо !ТкгЫРК .кг

Вариант опыта 11902г.!1983г.!

! 1кг МИ'., кг

остаточного слоя торфа 0-10 см

Без удобрений

"'50-150^150^240 ~ фон

5он+навоз бОт/га

5он+навоз 120т/га

Еон+з/м люпина £0 т/га

гЮР,

0,95,

ц/га

3270

20

1СРо,95Уга Зез удобрений '15^240

Т50-150Р150К240"

[)0Н

'25-75Р75К120 5он+навоз С-От/га {СР0,93'

4,1

31,9 3575 62,3

537? 86,2 Ш

93.2 102,9 81,5 Щ3 ТоТЗ ад

5,1 4,9 М 5*0 57,7 52,1 57,7 54,В 92,4 100.3 5§75 10275 ,7

3,3

5,8

2,9

772

60.9

Л

54.1

37.2 47,2 34,8 58,7 51,2

ы

остаточного ^

28.6 ТЯГ,"Б

32.7

ет

29.6 62,4 40,0

72.8 3,3

375

7з

5,2

25.4

45.5 ШЗ

35.6 308,7 47,4 350,1

2,4 Т?Т7

64,3 52,4 Б179 Б373 ЮЗд!

Т54,0 16775

81.8 84,5 81,0 85,9

114,2 П1.9 115,7 114,4

в а

Дх2 3,7

25,9 87,7

Шэ

63.4 60,9

89,6 93,6

8.0

Ь,У

8,0

9.7

8.8 10,5

п

! овО:сХЭ~! 1984Г'! 19Б5г| 1986г-| 19В7п[к-еД"'

Мощность 26.2 10,3

49.3

58^9 66,7 66.0 69,7 53,6 63,0 5,6 5,9 Мощность

Вез удобрений —

Р15ОК240 §4

36.4

%0-150Р150К240- £3*5

?он+навоз бОт/га

£он+э/м люпина т/га

.т.трав

6,6 75,0 27,7 31 У, 4

36,0 349,5 40,0

337.2

42.0

331.3

3.0

10.1 остаточного

6.1 3.0 71,5 5,5 21,1 23,1

2287? 37,2 _3§4 25.5

32375

34Л

2,2 2.9 19.7 40,2 20,6 63,9 24,2 69,0 20.2 50,2 1,5 2,В

4.7 4,8 4,У 5,0

76.2 В2,7

шу

77.3 В?..?. 88,5 93,с 83,9 89.1

95.4 101,1 78,0- 83,5 88,8 Э0,0

3,0 4,1 3,0 3,0

3,5 4,0

70.7

7ьУ

70.3

73.4 76,1

81.8 69,4 74,0

2.8 4,3

слоя торфа 10-30 см

6,9 7,7

10,2 Ш2 9,3 10,3

слоя торфа 30-60 см

Ы

10,3

11.3 16,5

18.4

ПдХ 12,0

в числителе 1 звено севооборота, в знаменателе Ц звено севооборота

Качество продукции многолетних трав (сырой протеин, сырой жир, сырая клетчатка, БЭВ, Р, К, Ca, Mg), идущих по звену предварительных культур "люпин-ячмень" выше, чем по звену "горохо-овес-картофель". Минеральная и органо-минеральная системы удобрений, а также различная мощность остаточного слоя оказали примерно одинаковое влияние на величину показателей качества.

Проведенная комплексная агроэкономическая оценка результатов исследований показала, что в звене культур "люпин-ячмень-многолет-ше травы 1-4 гг." максимальная продуктивность почвы и эффективность прямых производственных затрат на участке с остаточным • слоем 0-10 см достигались на фонеМРК + 120 т/га навоза; 10-30 сына фоне HPK + €0 т/га навоза и 30-60 см - кРК.или NPK н- 60 т/га навоза; в зерн- "у тьтур "горохо-овес-картофель-многолетние травы 1-4 гг.",независим от мощности остаточного слоя торфа, - на фоне NfK + 60 т/га навоза. Хорошо зарекомендовали себя здесь и системы "ЫРК" и "NPK + запашка 20 т/га зеленой массы люпина".

С увеличением мощности остаточного слоя торфа эффективность выработанных торфяников, независимо от характера использования, возрастает. Наиболее высокие показатели продуктивности многолетни) трав и эффективности прямых производственных затрат на выработанных торфяниках с мощностью остаточного слоя торфа 0-Ю, 10-30 и 30-60 см достигнуты после' звена предварительных культур "горохо-овес-картофель".

Глава 4. Окультуривание выработанных торфяных месторождений, нарушенных в процессе строительства мелиоративных систем*

Наш исследования показали, что нанесение минерального грунта на поверхность остаточного слоя торфа способствовало снижению уровня грунтовых род в первый год освоения в июне и сентябре до отметки 103-145 см от поверхности почвы против 55-118 см на участке с ненарушенным слоем торфа. В среднем за вегетационный период IS82-I986 гг. на участке с насыпным минеральным грунтом УГВ находились на 31-36 см ниже, чем на участке с ненарушенным остаточным слоем торфа, что не могло не сказаться на влажности и влагозапаса) почвы, которые здесь оказались ниже,однако были достаточными для нормального роста и развития возделываемых культур.

Согласно полученный данный, нанесение минерального грунта на остаточный слой выработанного торфяника приводит к некоторому сни-

женкю нитрифицирующей и аммонифицирующей способности почвы. Вне-срние же минеральных и органических удобрений, наоборот, ведрт к усилению этих процессов.Повышала в первые годы освоения нитрифицирующую и аммонифицирующую способность почвы и вспашка.Действие различных видов обработки на нитрифицирующую способность почвы под травами почти равновеликое. По влиянию на нитратонакопленйе изучаемые культуры располагаются в нисходящем порядке в следующий ряд: картофель - горохо-овсяная смесь - люпин - многолетние травы.

Исследования показали, что наиболее эффективным приемом по восстановлению плодородия выработанных торфяных залежей является совместное применение органических и минеральнчх удобрений. В течение всех лет исследований пищевой режим складывался более благоприятно на участке с ненарушенной торфяной залежью. Более высокими оказались запаси подвижных форм фосфора и калия в почве после трехлетнего возделывания предварительных культур в звене: горохо-овсяная смесь-кукуруза + подсолнечник-картофель (соответственно в 1,2-1,3 и 1,5-1,6 раза вышр, чем по звену многолетние травы 1-ЗглД Накопление фосфора в почве происходило более интенсивно, чем калия. Для калия характерно некоторое накопление его при возделывании предварительных культур. Содержание его под многолетними травами в осноеном зависело от их возраста. Так, под травами 2 г.п., независимо от системы удобрения, калия содержалось 12-16 мг/100 г почвы, а 5г.п. - лишь 4-5 мг, примерно столько же,как и на контроле. Приемы первичной обработки не оказали заметного влияния на накопление- питательных веществ а почве. Если по калив За пятилетний период сложился компенсированный или близкий к нему баланс, то фосфора произошло значительное накопление: на участке с насыпным минеральным грунтом - дс уровня 26-35 кг и с нгиярушеиным строением торфяной залежи - 51-66 мг/100 г почвы.

О влиянии приемов окультуривания на продуктивность сельскохозяйственных культур можно судить по данным, приведенным в табл.4. Согласно этим данным, наиболее высокая продуктивность выработанных торфяных месторождений как без насыпного, так и с насыпным минеральным грунтом достигнута в первом звене севооборота,включающем шесть полей многолетних трав. Привлекаются к нему второе и третье звено (на участке с ненарушенным строением залежи). Во всех случаях органо-минеральная 'система удобрений оказалась более эффективной, по сравнения с минеральной. В варианте со вспашкой продуктов-

Таблица 4

Урожайность основной продукции сельскохозяйственных культур на выработанном торфянике с насыпным и ненасыпным минеральным грунтом, ц/га

I ¡Остаточный слой ! 40-45 см

Культуры ! Дискование

i

!Остаточ.слой торена 40-45 см+1ЦСР 1насып.мин.грунт 18-23 си ! 0,95, I Дискование [Вспашка, ¡ц/'го' 4- ' ......

! 3 ! X Т

¡дискование Г I 9 I '-I I

Многолетние травы

}Сарто-(Ьель Многолетние травы

Люпин

Карго-

teль ного-летние травы

1982 1,3 38,0 47,8 1,9 23,6 34,6 29,5 38,3 5,1

1983 3,7 103,8 139,0 5,6 104,6 127,2115,6 128,6 3,0

1984 6,3 99,4 105,5 6,1 96,4 99,0 98,3 100,6 6,3

1985 5,5 85,1 69,3 5,4 85,3 05,6 86,8 Во,6 2,0

1986 5,5 81,5 86,0 5,6 72,0 75,3 72,4 72,9 5,1

1987 5,2 75,3 78,3 5,1 69,9 70,1 70,4 69,3 4,2

1982 66,8 225,4 256,4 66,7 142,9 153,3 152,9 180,7 14,5

1983 2,6 60,4 72,4 3,6 37,6 55,6 42,0 62,7 2,4

1984 6,0 106,1115,6 6,3 93,2 №3$ 92,7 101,8 8,6

1985 5,7 .90,8 101,0 Ь,8 88,4 89,6 88,6 90,0 3,0 1966 5,4 94,4 103,4 5,5 85,4 65,2 84,1 ЬЬ,2 3,5 1987 5,2 84,7 90,8 5,3 78,3 78,6 79,1 80,0 4,1

1982 9,5 56,2 64,9 10,2 . 36,6 45,0 57,0 63,0 3,7

1983 72,2^ 311,2 332,9 78,4 328,0 373,6 324,0 364,4 12,0

1984 3,3 . 59,8 70,4 4,4 40,1 50,4 41,7 49,6 4,8

1985 6,1 102,1 121,1 6,4 93,9 1М>0 96,7 104,6 2,5

1986 5,7 100,5 106,8 5,6 93,1 53,8 91,6 93,2 5,4

1987 5,2 92,4 97,4 5,1 87,1 68,3 87,2 88,6 3,5

1982 5,9 49,5 56,2 8,7 51,2 45,3 55,9 48,2 4,2

Горохо' овес Кукуру-

за+под- 1983 4,6 67,8 77,8 5,6 -63,1 90,3 70,9 88,9 2,1 солнечник Карто-

^ель пого-леткие травы

1984 68,0 240,0 24Э.0

1985 4,7 50,7 61,7

1986 5,2 94,5 101,0

1987 5,1 .101,7 108,6

72,0 271,0 286,0 267,0 292,0 10,6

4,9 39,3 53,7 39,3 54,3 2,4

5,3 82,8 83,9-81;7 84,4 7,0

5,2 92,5 92,6 93,3 94,5 4,8.

Примечание: 1. без удобрений; 2.1150-150^150^240 ~ Фон! 3. ВД: + чавоз 60 т/га

ность сельскохозяйственных культур выше, чем с дискованием.

Анализ результатов агроэкономической оценки применяемых мероприятий показал, что максимальную продуктивность почвы и эффективность прямых производственных затрат в первом звене севооборота "многолетние травы 1-6 гг." обеспечила оргаю-минеральная система удобрений (NPK + 60 т/га навоза), bq втором - NPK + 120т/га навоза, внесенного по 60 т/га под картофель и многолетние травы I г., в третьем - »РК + 180 т/га навоза, внесенного по 60 т/га под люпин, картофель и многолетние травы I г., в четвертом - NPK+ +180 т/га навоза, внесенного по 60 т/га под первые три культуры звена севооборота. Наиболее высокие показатели эффективности использования выработанных торфяных месторождений во всех изучаемых звеньях получены в варианте без добавления минерального грунта. Из изучаемых приемов первичной обработки почвы на участке с насыпным минеральным грунтом наилучший результат обеспечила отвальная вспашка с последующим дискованием, проведенная в год закладки опыта. Максимальными показателями продуктивности почвы и эффективно-. сти прямых производственных затрат на участках с добавлением минерального грунта и без него характеризуется звено севооборота, включающее люпин, картофель и многолетние травы 1-4 гг., а минимальными - многолетние травы 1-6 гг.

Качественный состав продукции многолетних трав зависит больше всего от вида удобрений и уровня питания.

Глава 5. Влияние приемов окультуривания на качество стоковых вод.

В главе рассмотрено влияние приемов окультуривания на химический состав стоковых вод.

Исследования показали, что из числа изучаемых показателей (Са++ ,Mg++,К+,НН^, Na+, НО", SO~~) качественных харак-

теристик природных вод выработанных торфяников большинство из них экологически безопасны и при всех изменениях качества вод существующие системы земледелия (для любых конкретных мелиоративных систем) не выведут их из разряда чистых, отвечающих требованиям 1!ДК.

Выводы

I. Наиболее благоприятный водный режим для растений в течение всего вегетационного периода складывался на участках с остаточным слоем торфа 30-60 см. На участках же с мощностью слоя 1030 см возделываемые культуры сравнительно хорошо обеспечиваются

влагой в первой половине вегетации, а со слоем 0-10 см растения часто испытывали нрдостаток ее уже в начальный период их роста и развитая. Нанесрние минерального грунта, вынутого со дна маги-с.рального канала при строительств? мелиоративной сети на поверхность выработанного торфяника, приводит к существенному уменьшению влагозапасйв в пахотном слое почвы, понижению уровней грунтовых вед и снижению плодородия залежи.

2. Внесение полного минерального удобрения М50-150^1Ь0^240 обеспечило получение в звене севооборота "люпин-кчмень-многолетние травы" в среднем за шесть лет с каждого гектара на участке с остаточным с^ори торфа до 10 см - 41,4 ц к.ед., Г0-30 см - 49,6 ц к.ед. и 30-60 см - 53,9 ц к.ед., что соответственно на 34,3; 41,3 и 47,5 ц к.ед. выше, чем на неудобренных землях. Более высокие прибавки урожая получены в звене севооборота "горохо-овсяная смесь-картофель-многолетние травы": 46,5; 52,4 и 52,6 ц к.ед. соответственно.

Внесение с минеральными удобрениями в первые два года окультуривания по 60 т/га навоза способствовало в последующие 2-3 года дальнейшему повышению продуктивности предварительных культур и следующих за ними многолетних трав: участок с остаточным слоем торфа 0-10 см (первое звено севооборота) на 3,2 ц к.ед., 10-30 см-8,2 ц к.ед. и 30-60 см-5,т ц к.ед., или на 9,1-19,2$ выше. Почти аналогичные прибавки получены и во втором звене севооборота.

Заделка в почву 20 т/га зеленой массы однолетнего люпина спо-. собствовала повышению продуктивности ячменя и многолетних трав в среднем за два года на участке с остаточным слоем торфа 0-10 см на 10,4 ц к.ед. и Ю-ЗС см - на 7,9 ц к.ед., или соответственно на 36,2 и 21,4%. Однако подобной прибавки не получено по картофелю и следующих за ним многолетним травам..

3. При внесении полного минерального удобрения на выработанные торфяные месторождения с ненарушенным остаточным слоем торфа 40-45 см получено (в среднем за шесть лет) 80,6 ц/га сухого вещества многолетних трав, что в 17,5 раза больше, чем на неудобренных вариантах, а на участке с насыпным минеральным грунтом продуктивность растений возросла в 15,4 раза. После внесения органических удобрений продуктивность многолетних трав первого и второго годов жизни на ненарушенном торфянике увеличилась на 33,0л и на участке с насыпным минеральным грунтом - на.26,Г^. Перемешивание

путем вспашки-песка с торфом на фоне полного минерального удобрения приводит к достоверному повышению урожая трав.

4. Установлено, что осушение торфовыработок, обработка почвы, внесение минеральных и органических удобрений, возделывание сельскохозяйственных культур приводит к резкому повышению биологич'е-' ' ской активности остаточного слоя торфа, его плодородия. С увеличением мощности торфяного слоя микробиологическая активность в почве увеличивается.

5. При окультуривании выработанных торфяных месторождений в течение первых двух лет целесообразно возделывание предварительных культур. Наибольшую продуктивность обесг.'чивали такие звенья, как "люпин-картофель" и "горохо-овсяная с'ыесь-картофель".

6. Наиболее благоприятный азотный режим складывался в вари- . анте с остаточным слоем торфа 30-60 см, где содержание минерального азота к концу пятого года освоения возрастало до 20,2-25,8 мг

и нитрифицирующая способность - до 192,2-205,0 мг, в то время как на участке с мощностью его 0-Ю см - составило соответственно 7,4-10,7 мг и 23,6-30,3 мг/кг сухой почвы. Луадие условия азотного питания растений в первые три года освоения торфяной залежи с пескованием складывались По вспааке. Более.высокие показатели нитрифицирующей способности были под пропашными культурами и низкие - под многолетними травами. К концу пятого года окультуривания выработанных торфяников с пескованием, используемых под многолетние трАвы, в почве преобладали аммиачная форма азота, а процессы нитрификации замедлялись. На участке же с ненарушенным остаточным слоем торфа 40-45 см, нитратного азота накапливается в 2,2-9,0 раз больше, чем аммиачного. к

7. Минеральные удобрения оказали влияние и на окультуривание остаточного слоя торфа, пищевой режим почвы. Содержание фосфора за пять лет исследований увеличилось до уровня средней и повышенной обеспеченности. Некоторое накопление калия происходило в период возделывания предварительных культур (1-3 года). Однако интенсивное потребление его многолетними травами 1-4 г.п. приводило количество 1^0 в почв"3 К исходному уровню. При уменьшении мощности остаточного слоя торфа накопленле подвижных форм питательных веществ в пахотном.слое почвы снижалось.

8. Изучаемые приемы окультуривания выработанных торфяных месторождений не оказывают негативного влияния на качество природных

вод. Содержанке биогенных элементов, вносимых с удобрениями и образующихся в результате минерализации торфа, не превышало предельно допустимых концентраций в водах дренажного стока, в проводящей сети и почвенно-грунтовых водах.

9. С увеличением мощности остаточного слоя торфа эффективность полного минерального удобрения повышается, а сроки окупаемости капитальных вложений на окультуривание и использование этих земель снижаются. Так, окупаемость затрат на рекультивацию земель при внесении полного минерального удобрения в почву в звене севооборота "люпин-ячмень-многолетнйе травы" составила на участке с мощностью остаточного слоя торфа 0-Ю см 7,3 года, с глубиной торфа 10-30 см - 5,1 и 30-60 см - 4,4 года. При использовании в качестве предварительных культур горохо-овсяной смеси и картофеля сроки окупаемости капитальных 'затрат на освоение и использование торфо-выработок сокращаются в 1,9-2,9 раза.

Внесение навоза на фоне полного минерального удобрения способствует ускорению окультуривания почвы и повьйению ее плодородия, не оказывает существенного влияния на увеличение сроков окупаемости затрат на эти мероприятия. Запашка люпина под посев предварительных культур на фоне бнесения полного минерального удобрения способствовала получению самой дейевой растениеводческой продукции.

10. На выработанных торфяных месторождениях с Насыпным минеральным грунтом максимальными показателями продуктивности почвы и эффективности прямых производственных затрат характеризуется звено севооборота, включающее лппин, картофель и многолетние травы 1-4 • г.п. на фоне как йодного минерального удобрения, так и при дополнительном внесении 60 т/га навоза. Как при сокращении периода окультуривания земель, так и.нри его удлинении сроки окупаемости капитальных затрат повышаются.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Т. Решающим условием успешного окультуривания и высокоэффективного использования низкопродуктивных выработанных торфяных месторождений давних лет выработки независимо от мощности остаточного слоя торфа является систематическое внесение на эти земли полного минерального удобрения в норме к50-150^150^240' ® первые два года освоения этих земель наряду с минеральными удоо'рениямк эффек-

тивно внесение Г20 т/га навоза на участках с мощностью остаточного слоя торфа до 10 см и 60 т/га на полях с более глубоким его слоем и на торфяниках с насыпным минеральным грунтом.

2. Для наиболее эффективного сельскохозяйственного использования этих земель остаточный слой торфа должен составлять не менее 50-60 см.

3. Ускоренное окультуривание выработанных торфяных месторождений достигается, если в первые два года в качестве предварительных культур возделывать горохо-овес-картофель или люпин-картофель.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1. Влияние удобрений на продуктивность культурна выработанном торфяном месторождении с маломощным остаточным слоем торфа. // Актуальные проблемы охраны, рационального использования и воспроизводства природных ресурсов (материалы конференции) .-Минск,1985.-С.48.

2. Освоение торфовыработок, нарушенных при строительстве мелиоративной системы //Научно-техническая информация по мелиорации и водному хозяйству (Минводхоз БССР) .-1985.-» 7-С. 19-20 (в соавторстве).

3. Влияние предварительных культур на окультуривание выработанных торфяньместорождений и продуктивность многолетних трав // Мелиорация переувлажненных земель. - Минск: Ураджай, 1937. - Вып. 35. - С.81-87 (в соавторстве).

4. Окультуривание и использование выработанных торфяных месторождений в сельском хозяйстве. - Инф. листок ЕДНХ СССР .-Минск: Полымя,' 198? - 4 с,(в соавторстве).

5. Индустриальные технологии на мелиорированных землях. -Минск: Ураджай, 1987. - 200 С. (в соавторстве).

6. Продуктивность сельскохозяйственных культур и азотный режим выработанных торфяников //Почвенные исследования и применение удобрений-Минск: Ураджай, 1987, - Вып. 18. - С.24-31 (в соавторстве).

7. Особенности рекультивации выработанных торфяников под луговые угодья в Белоруссии // Особенности производства кормов на: мелиорируемых торфяниках (Сборн. научн. тр., вып. 38).-М. —1988 — С.40-49 (в соавторстве).

8. Технология освоения и сельскохозяйственного использования выработанных торфяных месторождений и земель, нарушенных добычей нерудных ископаемых (рекомендации).-Минск: Ураджай, 1988,- 30 с, (в соавторстве).

9. Технология окультуривания и вффективного использования выработанных торфяных месторождений. ЦБНТИ Минводхоза СССР. Я.1. Технология мелиорации земель. Часть 2.-М., 1988.-С.117-118 (в соавторстве). -

10. Окультуривание выработанных торфяников // Почвенные исследования и применение удобрений.-Минск: Урадкай, 1988.-Выа. 19.-С, 41-47 (в соавторстве).

IX. Окультуривание земель, нарушенных при строительстве мелиоративных систем П Комплексное окультуривание и сельскохозяйственное использование мелиорированных земель / Ред.-издат. группа ВШЛЗ.-Калинин, 1988.- С. 12-20 (в соавторстве).